EP3670301B1 - Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten steuern des kraftfahrzeugs während eines einpark- oder ausparkvorgangs, steuervorrichtung sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten steuern des kraftfahrzeugs während eines einpark- oder ausparkvorgangs, steuervorrichtung sowie kraftfahrzeug Download PDF

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EP3670301B1
EP3670301B1 EP19210498.2A EP19210498A EP3670301B1 EP 3670301 B1 EP3670301 B1 EP 3670301B1 EP 19210498 A EP19210498 A EP 19210498A EP 3670301 B1 EP3670301 B1 EP 3670301B1
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parking
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trajectory
obstacle
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Volkswagen AG
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Definitions

  • the invention relates to a method and a control device for at least partially automated control of a motor vehicle during a parking or exiting process.
  • the invention further relates to a motor vehicle with such a control device.
  • Motor vehicles often have driver assistance systems that support a vehicle user when parking or reversing.
  • driver assistance systems can take over longitudinal and/or transverse guidance of the motor vehicle, for example to assist the motor vehicle in parking a parking space, which may be in the form of a parallel or perpendicular parking space.
  • Obstacles close to the ground such as speed bumps, gutters or curbs, can make longitudinal guidance of the motor vehicle significantly more difficult, so that prompt consideration of obstacles close to the ground makes it easier to control the motor vehicle in a coordinated manner.
  • a method for assisting a driver of a vehicle in carrying out automatic driving maneuvers in response to objects close to the ground that the vehicle can drive over is disclosed directly, for example by means of an environmental sensor system, or indirectly, for example by means of digital information from a navigation system or cloud services. Based on the design features of the objects close to the ground, optimal parameters, such as a speed, a trajectory or a steering setting, are determined for driving around or over the objects close to the ground, so that vibrations are minimal when driving maneuvers are carried out.
  • a method for at least semi-autonomous maneuvering of a motor vehicle with detection of curb contact is already EN 10 2015 112 311 A1 as known.
  • a parking space is detected by a sensor and based on the current position of the vehicle and the detected parking space, a driving trajectory is determined to Parking.
  • a driver assistance system that operates an accelerator and brake pedal
  • contact of at least one wheel of the motor vehicle with a curb is detected when an engine speed changes. If the at least one wheel is to roll up onto the curb, the speed of the drive motor is increased.
  • the EP 3 416 016 A1 discloses a method for assisting a maneuvering process of a motor vehicle in a parking garage, wherein the maneuvering process is monitored by at least one sensor of the motor vehicle.
  • a target position for the parking or reversing process is determined.
  • the at least partially automated control of the motor vehicle is understood in particular to mean a highly automated, fully automated or driverless execution of the parking or reversing process, for example from the second SAE autonomy level.
  • the target position for example, identifies a parking space in which the motor vehicle is to be parked during the parking process, or a transfer point to which the motor vehicle is to be moved after it has been reversing from the parking space during the reversing process.
  • the target position can be determined, for example, by means of a Sensor device, in particular of the motor vehicle, and/or transmitted via a communication connection between the motor vehicle and a server device external to the vehicle.
  • the sensor device comprises, for example, ultrasonic sensors, laser sensors, lidar sensors, radar sensors, infrared sensors and/or optical sensors, such as cameras.
  • the server device external to the vehicle can, for example, be assigned to a parking infrastructure, such as a parking garage or a parking lot.
  • the parking infrastructure here has at least one parking space for the motor vehicle.
  • Information that is detected by the sensor device and/or transmitted by the server device external to the vehicle includes, for example, a distance between a current vehicle position and the determined target position and potentially drivable areas for moving and/or parking the motor vehicle.
  • the information is provided to a computing device, in particular a computing device of the motor vehicle, and evaluated by it.
  • a trajectory is determined.
  • the determination of the trajectory is based on the evaluation of the information from the sensor device and/or the server device outside the vehicle about the immediate surroundings of the vehicle.
  • the trajectory determines an optimal route required to reach the target position from the starting position, i.e. in particular the current vehicle position, to the selected target position. It is intended that the trajectory runs along a surface of a roadway and is determined taking into account, for example, a minimum distance of the motor vehicle from other vehicles and/or ground markings.
  • the surface of the roadway is preferably flat, i.e. it has no uneven road surface, for example obstacles close to the ground.
  • the roadway has a drivable incline in the form of a longitudinal incline, for example to overcome height differences, and/or a transverse incline, for example to drain surface water.
  • road irregularities are characterized at least along the trajectory.
  • the data includes, for example, information on geometric shapes and their dimensions of the respective road irregularity. They are evaluated using the computing device. If at least one obstacle close to the ground is detected, at least one longitudinal control parameter of the motor vehicle is determined for driving over the at least one obstacle close to the ground.
  • obstacles close to the ground are in particular speed bumps, drainage devices for Surface water, such as rain gutters, or raised road boundaries, such as curbs, which the motor vehicle has to drive over along the trajectory and can therefore be driven over.
  • the at least one longitudinal control parameter can be, for example, a vehicle speed or an engine torque.
  • the at least one longitudinal control parameter allows the driving behavior of the motor vehicle to be adapted to the at least one obstacle close to the ground, i.e., for example, to increase or decrease the driving speed or the engine torque of the motor vehicle as required.
  • the trajectory can be determined depending on the unevenness of the road and in particular the at least one obstacle close to the ground.
  • the motor vehicle When the motor vehicle is controlled at least partially automatically during the parking or reversing process, the motor vehicle is moved at least partially automatically along the determined trajectory until the target position is reached, in that at least one longitudinal control of the motor vehicle is carried out automatically, taking into account the at least one determined longitudinal control parameter. Acceleration and braking processes are controlled by means of the longitudinal control.
  • the at least one longitudinal control parameter of the motor vehicle for driving along the trajectory which results, for example, from a predetermined speed profile, is compared with the at least one longitudinal control parameter for driving over the at least one obstacle close to the ground by means of the computing device. If a deviation in the respective longitudinal control parameters is detected, i.e. the respective longitudinal control parameters differ from one another, then an adjustment is made.
  • the automatic longitudinal control as a function of the at least one longitudinal control parameter is initiated by a control device, preferably a control device of the motor vehicle.
  • the advantage of the method is that the automatic longitudinal control of the motor vehicle as a function of the at least one determined longitudinal control parameter, which is determined taking into account the at least one obstacle close to the ground, enables the motor vehicle to move along the trajectory at an optimal driving speed, even if the at least one obstacle close to the ground is the trajectory.
  • the optimal driving speed takes into account, for example, the specified speed profile.
  • Another advantage is that a driving over the at least one obstacle close to the ground can be initiated and carried out at an early stage. This means, for example, that a vehicle user only perceives slight vibrations when driving over the at least one obstacle close to the ground, thus increasing the driving comfort of the vehicle user.
  • the motor vehicle is also not abruptly braked by the at least one obstacle close to the ground while it is being moved at least partially automatically along the trajectory, since the at least one determined longitudinal control parameter is set at an early stage during the automatic longitudinal control.
  • the method is based on the knowledge that with at least partially automated control of the motor vehicle, longitudinal control of the motor vehicle is made more difficult when driving over at least one obstacle close to the ground along the trajectory.
  • Early detection and subsequent early reaction to the respective obstacle close to the ground thus allows for predictive control of the motor vehicle, whereby in particular the driving comfort for the vehicle user sitting in the motor vehicle is maintained during the at least partially automated parking or reversing process.
  • damage to the motor vehicle for example to a damping system, which can result from driving over at least one obstacle close to the ground at too high a speed can be avoided.
  • the at least one longitudinal control parameter is set when a minimum distance between the at least one ground-level obstacle and the motor vehicle is undershot when the motor vehicle is traveling along the trajectory.
  • the current vehicle position for example the respective starting position at the beginning of the parking or reversing process, is determined in relation to a position of the at least one ground-level obstacle that lies on the trajectory.
  • a center point of the at least one ground-level obstacle or a point of the at least one ground-level obstacle that is closest to the vehicle is compared with the current vehicle position. It is advantageous that, due to the minimum distance, possible adjustments to the driving behavior, in particular the setting of the at least one longitudinal control parameter, can be made before the at least one ground-level obstacle is reached.
  • the invention also provides that lateral control of the motor vehicle is carried out automatically until the target position is reached.
  • the motor vehicle is moved along the trajectory by changing a steering angle, with the change being made in particular as a function of the longitudinal control. It is advantageous that the automatic longitudinal and lateral control of the motor vehicle means that the motor vehicle is moved particularly comfortably and safely.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a speed profile is specified according to which the motor vehicle is to travel the determined trajectory, wherein the at least partially automated movement along the trajectory takes place at least outside of the obstacle close to the ground while adhering to the speed profile.
  • the at least one longitudinal control parameter is known by means of which the motor vehicle can be controlled such that a respective driving speed corresponds to the speed profile along the trajectory.
  • the driving speed can slowly increase from the starting position, then be constant over a longer period of time and finally, before reaching the target position, slowly decrease until the motor vehicle comes to a standstill. It is advantageous that the vehicle user finds a driving speed profile corresponding to the speed profile to be particularly comfortable because there is no strong positive or negative driving acceleration.
  • the motor vehicle is moved from the start position to the target position and parked in a parking space at the target position when the parking process is carried out.
  • the motor vehicle is parked out of the parking space and moved from the start position in the parking space to the target position that is different from the start position.
  • the parking space includes either the target position or the start position depending on the parking or parking process.
  • the start position that is different from the parking space during the parking process or the target position that is different from the parking space during the parking process includes, for example, a transfer point at which the motor vehicle begins the parking process or ends the parking process. It is advantageous that the parking or parking process can be clearly identified based on the parking space and can be controlled accordingly.
  • a further embodiment of the invention provides that before determining the trajectory for the starting position and/or the target position, a respective parking infrastructure level of a parking infrastructure is determined if the starting position and/or the target position is arranged within the parking infrastructure.
  • the parking infrastructure comprises, for example, a multi-story parking garage, within which at least the parking space for the motor vehicle is arranged. If the motor vehicle is controlled at least partially automatically from an entrance area of the parking garage, which is arranged on a first parking infrastructure level arranged at ground level with the roadway, to the parking space of a second parking infrastructure level different from the first parking infrastructure level, then the starting position and the target position are on different parking infrastructure levels from one another.
  • a height difference between the respective parking infrastructure levels must be overcome during the parking process and the parking exit process carried out at a later point in time.
  • the data that includes structural conditions of the parking infrastructure, in particular parking infrastructure levels and connections between the respective parking infrastructure levels can be provided, for example, by the non-vehicle server device assigned to the parking infrastructure. It is advantageous that this height difference is taken into account when determining the trajectory and the road surface unevenness arranged along the trajectory and can be overcome when the motor vehicle is moved at least partially automatically.
  • the at least one longitudinal control parameter is an engine power or an engine torque or an engine speed or a driving speed or a vehicle acceleration.
  • the at least one longitudinal control parameter can influence the driving speed of the motor vehicle. If the motor vehicle is to be moved along the trajectory at a constant driving speed, with the at least one obstacle close to the ground located along the trajectory, then the driving speed of the motor vehicle can be kept constant, for example by adjusting the engine torque. If an increase in the engine torque is necessary to overcome an incline of the at least one obstacle close to the ground, an early increase in the engine torque allows the driving speed to be maintained. It is advantageous that different longitudinal control parameters influence the driving speed of the motor vehicle and can therefore be changed depending on a particular situation.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the at least one longitudinal control parameter is set before reaching the at least one obstacle close to the ground and that a setting of the at least one longitudinal parameter is reset after driving over the at least one obstacle close to the ground.
  • the at least one longitudinal parameter is, for example, the driving speed
  • the driving speed that was determined for driving along the trajectory taking into account the speed profile and was increased in particular for driving over the at least one obstacle close to the ground is set again after driving over the at least one obstacle close to the ground.
  • a short-term increase or decrease in the driving speed is reversed as soon as driving over the at least one obstacle close to the ground has been completed. Both the short-term increase or decrease and a reversal process are each initiated by the control device. It is advantageous that a driving behavior that is particularly tailored to the trajectory can be implemented using the speed profile and the motor vehicle can be operated efficiently when driving along the trajectory.
  • At least one parameter characterizing the obstacle close to the ground is provided and the at least one longitudinal control parameter is determined taking this characteristic parameter into account.
  • the at least one characteristic parameter can be, for example, a height indication of the at least one obstacle close to the ground relative to the surface of the roadway and a resulting gradient, which is included in a calculation of the at least one longitudinal control parameter, for example a required driving speed. It is advantageous that the longitudinal control can be adapted in advance based on current information on road surface unevenness, i.e. based on the at least one characteristic parameter.
  • the at least one parameter characterizing the obstacle close to the ground comprises at least one of the following pieces of information about the at least one obstacle close to the ground: a geometric shape; at least one geometric dimension; a surface texture;
  • the characterizing parameter comprises an orientation in relation to the trajectory.
  • the driving speed required to drive over the curb differs from the driving speed required to drive over the speed bump.
  • the at least one geometric dimension of the at least one obstacle close to the ground characterizes a characteristic of the geometric shape of the at least one obstacle close to the ground. This means, for example, that in the case of two speed bumps with the same base area, where the base area is arranged in the surface of the roadway, depending on the normal distance of a vertex from the surface, different requirements are placed on the respective at least one longitudinal control parameter due to a relative height specification and a resulting gradient of the respective speed bump. This means that the driving speed is higher when driving over the steeper and higher speed bump than when driving over the less steep and lower speed bump.
  • the surface quality describes in particular a topography, i.e. physical but also chemical properties of a surface of the at least one obstacle close to the ground that is to be driven over. It is determined, for example, using mechanical and/or optical measuring methods and stored in corresponding databases. Based on characteristics of the surface quality, for example surface roughness and surface shape, conclusions can be drawn about the driving resistance of the surface of the at least one obstacle close to the ground and subsequently about the required at least one longitudinal parameter. Furthermore, the influence of the surface quality on driving comfort, in particular on shocks, vibrations and noise, can be taken into account in the longitudinal control.
  • Alignment is understood to mean, particularly in the case of elongated obstacles close to the ground, a relationship between the trajectory and an axis, for example a longitudinal axis, of the at least one obstacle close to the ground.
  • elongated obstacles close to the ground are elongated thresholds whose longitudinal extension is significantly greater in relation to a transverse extension aligned perpendicular to the longitudinal axis.
  • Driving over the elongated threshold could, for example (not claimed here), take place in such a way that the trajectory is aligned perpendicular to the longitudinal axis along a transverse axis. In this case, a minimal travel path over the elongated threshold is selected.
  • This travel path is characterized by the greatest possible gradient and rapid achievement of a maximum elevation of the threshold.
  • the elongated threshold is crossed at an angle. This means that the trajectory is not perpendicular to the longitudinal axis but for example, at an angle of 45°.
  • the travel path over the elongated speed bump is longer than that at, for example, 90°, but the gradient is lower. If, on the other hand, the trajectory runs along the longitudinal axis, the travel path over the obstacle is as long as possible. At least one wheel of the vehicle is on the speed bump while driving over it and this can result in the vehicle being (slightly) inclined.
  • the orientation of, for example, cone-segment-like raised obstacles close to the ground can also have an impact on the required engine torque.
  • the cone-segment-like obstacle is crossed at the maximum elevation or offset on a surface of the obstacle, the travel path over the respective obstacle and the gradient to be overcome changes.
  • the required at least one longitudinal control parameter can be well matched to the respective at least one obstacle close to the ground and adjusted in advance.
  • the travel path required to drive over the at least one obstacle close to the ground can be optimized and information resulting from the at least one parameter, such as the gradient, the shape, the surface or the orientation of the at least one obstacle close to the ground, can be incorporated into the determination of the at least one longitudinal control parameter.
  • the data characterizing the road surface irregularities are provided by at least one data source.
  • the data source is at least one external server device connected to the motor vehicle by means of a communication connection and/or a navigation system of the motor vehicle and/or the vehicle-side sensor device.
  • the at least one external server device is, for example, a public or non-public computer cloud, a so-called cloud service.
  • the motor vehicle is automatically connected to the at least one external server device by means of the communication connection before the planned parking or reversing process. This means that an exchange of data, in particular with regard to road surface irregularities, between the at least one external server device and the motor vehicle, in particular the computing device, is possible by means of the communication connection.
  • a communication device of the motor vehicle is connected via the communication connection to a communication device of the at least one external server device.
  • the navigation system can, for example, be installed in the motor vehicle or connected to a mobile terminal of the vehicle user, for example a mobile phone.
  • the vehicle-side sensor device is in particular sensors which preferably detect a vehicle environment in the immediate vicinity of the motor vehicle, i.e. in front of and/or behind the motor vehicle.
  • All data sources provide so-called virtual map or geoinformation in respective databases, which contain information required in particular for driving over the at least one obstacle close to the ground. These databases can also contain, for example, specific information on special destinations, so-called points of interest (POI).
  • POI points of interest
  • This data received via the motor vehicle's communications device, is evaluated, for example, by the computing device. It is advantageous that this data can be used to adjust the longitudinal control of the motor vehicle when the vehicle is maneuvered along the trajectory. Possible problems with automatic longitudinal control, such as an impermissible subsequent increase in driving speed, can thus be avoided.
  • Another advantage is that several different data sources can be combined with one another if necessary, thus enabling the at least one obstacle close to the ground to be detected as accurately as possible.
  • the at least one external server device is part of a parking infrastructure.
  • the parking infrastructure which is designed as a parking lot or parking garage, for example, includes the server device.
  • the server device can in particular provide data that characterize the unevenness of the road arranged within the parking infrastructure. It is advantageous that in particular the information required for driving over the at least one obstacle close to the ground can be provided to the motor vehicle via the direct communication connection from the external server device.
  • the motor vehicle is localized on the basis of at least one of the following location information: digital map data and/or sensor data of the motor vehicle and/or a destination input by a vehicle user.
  • the localization includes in particular a determination of the current vehicle position and an orientation of the motor vehicle within the vehicle environment.
  • the digital map data can originate, for example, from databases of the at least one external server device or the navigation system.
  • Sensor data of the motor vehicle include, for example, values from odometric measurements or Measurements from environmental sensors.
  • angle sensors such as steering angle sensors for electronic stability control (ESP), ultrasonic sensors such as distance sensors or rotation rate sensors such as yaw sensors of the ESP or an anti-lock braking system (ABS) and can be combined with location information from a global navigation satellite system, for example GPS, GLONASS, Galileo or Beidou.
  • a global navigation satellite system for example GPS, GLONASS, Galileo or Beidou.
  • the location information from the global navigation satellite system is received by means of a vehicle-side receiving device.
  • the vehicle user can enter the destination, for example, by actively entering it on a user interface of the navigation system.
  • other location information from the vehicle user such as calendar entries, can be used for localization. It is advantageous that the current vehicle position and the orientation of the motor vehicle can be determined using localization.
  • the trajectory or the minimum distance to at least one obstacle close to the ground can be determined. It is advantageous that localization also allows at least partially automated control of the motor vehicle within the vehicle environment.
  • geographical features such as objects that cannot be driven over, spatial limitations, the inclination of the roadway or infrastructure components of the vehicle's surroundings, can be taken into account in determining the trajectory and subsequently in determining the speed profile and at least one longitudinal parameter of the driving speed.
  • control device according to the invention and to a motor vehicle according to the invention with such a control device, wherein the control device and the motor vehicle comprise means for carrying out the method steps.
  • the exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention.
  • the components of the embodiment described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown.
  • the described embodiment can also be supplemented by other features of the invention already described.
  • a motor vehicle 10 is outlined which is parked in a parking space 11 in an at least partially automated manner.
  • the parking space 11 is arranged in a parking garage 12 on a parking garage level 32.
  • the parking garage 12 is generally understood to mean a parking infrastructure, which can also be, for example, an uncovered parking space or a parking strip.
  • the parking garage level 32 is also understood to mean a parking infrastructure level.
  • the motor vehicle 10 comprises a navigation system 13, a sensor device 14, a computing device 15, a communication device 16 and a control device 17 on the vehicle side.
  • the motor vehicle 10 can only have an interface for a navigation system external to the vehicle, so that, for example, the navigation system of a mobile terminal, for example a mobile phone of a vehicle user, can be accessed.
  • the vehicle-side sensor device 14 uses various sensors, such as cameras, ultrasonic sensors and laser sensors, to detect a closer vehicle environment 18.
  • Information on the closer vehicle environment 18 detected by the sensor device 14 includes in particular free parking spaces 11 and parking spaces 11 ⁇ occupied by other vehicles 10', a current vehicle position, in particular a starting position 19, and a destination position 19 ⁇ , potentially drivable areas 21, such as connecting paths between the parking spaces 11, 11', or non-drivable obstacles 22, such as boundary walls.
  • This information is fed to the computing device 15, which determines the parking space 11 and subsequently an optimal driving route in the form of a trajectory 23 from the starting position 19 to the target position 19 ⁇ at the parking space 11 and specifies a speed profile 20 for driving the trajectory 23.
  • the vehicle-side communication device 16 can set up a communication connection 26 with an external communication device 24 of an external server device 25 for exchanging, i.e. sending and receiving, data 27. Furthermore, the data 27 from a global navigation satellite system 28, such as a GPS, can be received by a vehicle-side receiving device 29.
  • the data 27 are evaluated in the computing device 15 and if at least one obstacle 30 close to the ground is detected, at least one longitudinal parameter, in particular a required driving speed 31 or also an engine power, an engine torque, an engine speed or a vehicle acceleration for driving over the at least one obstacle 30 close to the ground is determined.
  • obstacles 30 close to the ground and that can be driven over are understood to mean in particular speed bumps, drainage devices for surface water such as rain gutters or raised roadway boundaries such as curbs.
  • the required driving speed 31 is determined taking into account at least one characteristic parameter of the at least one obstacle 30 close to the ground, such as an orientation in relation to the trajectory 23, a geometric shape and at least one geometric dimension and a surface condition of the at least one obstacle 30 close to the ground.
  • the control device 17 is used to at least automatically regulate the longitudinal position of the motor vehicle 10 during an at least partially automated parking process of the motor vehicle 10 in the parking space 11.
  • the motor vehicle 10 can also be regulated laterally.
  • the required driving speed 31 is set using the control device 17.
  • the required driving speed 31 is set, for example, depending on a shape of the at least one obstacle 30 close to the ground and the predetermined speed profile 20.
  • the required driving speed 31 is set in order to overcome driving resistance and to be able to overcome the at least one obstacle 30 close to the ground without braking or to be able to avoid the motor vehicle 10 coming to a standstill. If, on the other hand, a depression is detected, the required driving speed 31 is set in order to be able to drive over the at least one obstacle 30 close to the ground as gently as possible.
  • the motor vehicle 10 is located on the parking garage level 32, on which several parking spaces 11, 11' are arranged next to one another in two rows.
  • the vehicle-side sensor device 14 is used to identify the parking spaces 11' occupied by vehicles 10' and the unoccupied parking spaces 11, and the computing device 15 is used to determine the parking space 11 on which the motor vehicle 10 is to be parked.
  • the trajectory 23 is determined from the current vehicle position identified as the starting position 19 along the drivable area 21 to the target position 19' at the parking space 11. Furthermore, the speed profile 20 for driving along the trajectory 23 is specified. In order to be able to react to possible road surface unevenness along the trajectory 23, the data 27 provided is evaluated by the computing device 15.
  • Fig.1 several spatially separated ground-level obstacles 30, two cone-segment-like raised speed bumps and a recessed drainage channel, are detected along the trajectory 23.
  • the required driving speeds 31 for driving over the respective ground-level obstacle 30 are determined by means of the computing device 15.
  • the longitudinal control takes place automatically by means of the control device 17.
  • the respectively required driving speed 31 is set when the minimum distance between the motor vehicle 10 and the respective ground-level obstacle 30 is undershot. After driving over the respective ground-level obstacle 30, the set driving speed 31 is reset to the speed profile 20.
  • Fig.2 and Fig.3 the method for at least partially automated parking of the motor vehicle 10 in the parking space 11 is schematically outlined, which is carried out by means of the vehicle-side control device 17. Both representations show similar process sequences and only differ in process step S4, in which different data sources are used.
  • process step S4 in which different data sources are used.
  • optional preparatory process steps VS1 and VS2 are carried out, which are necessary for carrying out the method in this specific application.
  • a preparatory method step VS1 it is determined whether the parking garage 12 is being used.
  • various location information from the navigation system 13, the external server device 25 and the global navigation satellite system 28 are provided.
  • this includes a navigation destination 33 from a destination input by the vehicle user and also digital map data 34 and special destination data 35 from databases of the navigation system 13 and the external server device 25, whereby the external server device 25 can in particular be part of the parking infrastructure.
  • position data from the global navigation satellite system 28 is received by means of the vehicle-side receiving device 29.
  • a current parking garage level 32 on which the parking space 11 is located is determined.
  • vehicle movement data 36 which are combined with position data from the global navigation satellite 28, and values from other measurements of the vehicle-side sensor device 14 are used.
  • detection of specific parking infrastructure elements, such as ticket machines, barriers or ramps, using the vehicle-side sensor device 14 can provide information about the respective parking garage level 32. The detection of specific parking infrastructure elements is not shown graphically.
  • the parking space 11, the trajectory 23 for reaching the parking space 11 and the speed profile 20 for driving along the trajectory 23 are determined.
  • the information on the vehicle environment 18 recorded by the vehicle-side sensor device 14, for example by means of ultrasonic sensors, is evaluated by means of the computing device 15.
  • step S4 data 27 which characterize road surface irregularities at least along the trajectory 23 are processed by means of the computing device 15 evaluated.
  • the data 27 originate from digital map data 34 and special destination data 35 of the databases of the navigation system 13 and the external server device 25.
  • Fig.3 In contrast, the data 27 originate exclusively from the non-vehicle server device 25 assigned to the parking garage 12, which transmits the data 27 via the communication connection 26.
  • parameters of the ground-level obstacle 30, such as the orientation in relation to the trajectory 23, the geometric shape and its dimensions, and the surface quality, are used in particular. If the required driving speed 31 is higher than the specified speed profile 20, the required driving speed 31 is set.
  • the example shows how the method can be used to implement at least partially automated parking of the motor vehicle 10 in the parking space 11 if the motor vehicle 10 is operated with the speed profile 20 when driving along the trajectory 23 to the parking space 11 and, if the at least one obstacle 30 close to the ground is located on the trajectory 23, the required driving speed 31 for driving over the at least one obstacle 30 close to the ground is set.
  • the required data 27 can be provided by different data sources.
  • a parking reversal process of the motor vehicle 10 can also be carried out, wherein the motor vehicle 10 is moved out of the parking space 11 from the starting position 19 on the parking space 11 to the target position 19 ⁇ which is different from the starting position 19.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zum wenigstens teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs während eines Einpark- oder Ausparkvorgangs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung.
  • Kraftfahrzeuge weisen oftmals Fahrerassistenzsysteme auf, mittels welchen ein Fahrzeugnutzer bei einem Einpark- oder Ausparkvorgang unterstützt wird. Hierbei können derartige Fahrerassistenzsysteme eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs übernehmen, um beispielsweise während des Einparkvorgangs das Kraftfahrzeug auf einen Stellplatz, welcher beispielsweise in Form einer Längs- oder Querparklücke vorliegt, zu unterstützen. Hierbei können insbesondere bodennahe Hindernisse, wie zum Beispiel Bodenschwellen, Regenrinnen oder Bordsteinkanten insbesondere die Längsführung des Kraftfahrzeugs erheblich erschweren, sodass ein zeitnahes Berücksichtigen von bodennahen Hindernissen ein darauf abgestimmtes Steuern des Kraftfahrzeugs erleichtert.
  • In der DE 10 2011 080 932 A1 wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei der Durchführung von selbsttätigen Fahrmanövern in Reaktion auf bodennahe und vom Fahrzeug überfahrbare Objekte offenbart. Die bodennahen Objekte im Umfeld des Fahrzeugs werden direkt, beispielsweise mittels einer Umfeldsensorik, oder indirekt, beispielsweise mittels digitaler Informationen von einem Navigationssystem oder von Cloud-Diensten, identifiziert. Auf Basis von konstruktiven Merkmalen der bodennahen Objekte werden optimale Parameter, wie zum Beispiel eine Geschwindigkeit, eine Trajektorie oder eine Lenkeinstellung, zum Umfahren oder Überfahren der bodennahen Objekte bestimmt, sodass Erschütterungen während der Durchführung von Fahrmanövern minimal sind.
  • Ferner ist ein Verfahren zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs mit Erkennung eines Bordsteinkontakts bereits der DE 10 2015 112 311 A1 als bekannt zu entnehmen. Eine Parklücke wird mittels eines Sensors erkannt und anhand einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und der erkannten Parklücke wird eine Fahrtrajektorie zum Einparken bestimmt. Beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Fahrtrajektorie, beispielsweise mittels eines ein Gas- und Bremspedal betätigendes Fahrerassistenzsystems, wird ein Kontakt zumindest eines Rads des Kraftfahrzeugs mit einem Bordstein erkannt, wenn eine Motordrehzahl eine Änderung aufweist. Wenn das zumindest eine Rad auf den Bordstein hinaufrollen soll, wird die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht.
  • Aus den gattungsgemäßen DE 10 2017 111 874 A1 und EP 3 409 549 A1 ist jeweils ein Verfahren zum automatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird ein Höhenprofil auf einer von dem Kraftfahrzeug abzufahrenden Trajektorie erfasst und ein Endwert der Trajektorie ermittelt, wobei ein Drehmoment oder eine Beschleunigung in Abhängigkeit von dem Höhenprofil und von dem Endwert der Trajektorie bereitgestellt wird.
  • Die EP 3 416 016 A1 offenbart ein Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorgangs eines Kraftfahrzeugs in einem Parkhaus, wobei der Manövriervorgang durch zumindest einen Sensor des Kraftfahrzeugs überwacht wird.
  • In DE 10 2012 216 986 A1 wird ein Verfahren zur Assistenz bei einem Fahrmanöver eines Fahrzeugs offenbart, bei dem eine Trajektorie in Abhängigkeit eines Reibwerts ermittelt wird. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Lösung zum wenigstens teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs während eines Einpark- oder Ausparkvorgangs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
  • Beim bereitgestellten Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs während eines Einpark- oder Ausparkvorgangs wird eine Zielposition für den Einpark- oder Ausparkvorgang ermittelt. Unter dem wenigstens teilautomatisierten Steuern des Kraftfahrzeugs wird insbesondere eine hochautomatisierte, vollautomatisierte oder fahrerlose Durchführung des Einpark- oder Ausparkvorgangs, beispielsweise ab der zweiten SAE Autonomiestufe, verstanden. Die Zielposition kennzeichnet beispielsweise beim Einparkvorgang einen Stellplatz, auf den das Kraftfahrzeug eingeparkt werden soll, beziehungsweise beim Ausparkvorgang einen Übergabeplatz, zu welchem das Kraftfahrzeug bewegt werden soll, nachdem es vom Stellplatz ausgeparkt wurde. Die Zielposition kann beispielsweise mittels einer Sensoreinrichtung, insbesondere des Kraftfahrzeugs, erfasst und/oder über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug und einer fahrzeugfremden Servereinrichtung übermittelt werden. Um eine nähere Fahrzeugumgebung und insbesondere die Zielposition für das Kraftfahrzeug mittels der Sensoreinrichtung erfassen zu können, umfasst die Sensoreinrichtung beispielsweise Ultraschallsensoren, Lasersensoren, Lidarsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren und/oder optische Sensoren, wie Kameras. Die fahrzeugfremde Servereinrichtung kann beispielsweise einer Parkinfrastruktur, wie einem Parkhaus oder einem Parkplatz, zugeordnet sein. Hierbei weist die Parkinfrastruktur wenigstens den einen Stellplatz für das Kraftfahrzeug auf. Informationen, die von der Sensoreinrichtung erfasst und/oder von der fahrzeugfremden Servereinrichtung übermittelt werden, umfassen beispielsweise einen Abstand einer aktuellen Fahrzeugposition zur ermittelten Zielposition und potenziell befahrbare Flächen zum Bewegen und/oder zum Abstellen des Kraftfahrzeugs. Die Informationen werden einer Recheneinrichtung, insbesondere einer Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, bereitgestellt und von dieser ausgewertet.
  • Um die Zielposition ausgehend von einer Startposition des Kraftfahrzeugs zu erreichen, wird eine Trajektorie ermittelt. Die Ermittlung der Trajektorie basiert auf der Auswertung der Informationen der Sensoreinrichtung und/oder der fahrzeugfremden Servereinrichtung zur näheren Fahrzeugumgebung. Die Trajektorie bestimmt eine zum Erreichen der Zielposition erforderliche optimale Fahrroute von der Startposition, das heißt insbesondere der aktuellen Fahrzeugposition, zur ausgewählten Zielposition. Es ist vorgesehen, dass die Trajektorie entlang einer Oberfläche einer Fahrbahn verläuft und unter Berücksichtigung von beispielsweise einem Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zu anderen Fahrzeugen und/oder Bodenmarkierungen ermittelt wird. Bevorzugt verläuft die Oberfläche der Fahrbahn eben, das heißt sie weist keine Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise bodennahe Hindernisse, auf. Unter Umständen weist die Fahrbahn eine befahrbare Neigung in Form einer Längsneigung, beispielsweise zum Überwinden von Höhendifferenzen, und/oder eine Querneigung, beispielsweise zum Abführen von Oberflächenwasser, auf.
  • Anhand bereitgestellter Daten werden Fahrbahnunebenheiten zumindest entlang der Trajektorie charakterisiert. Die Daten umfassen beispielsweise Informationen zu geometrischen Formen und deren Abmessungen der jeweiligen Fahrbahnunebenheit. Sie werden mittels der Recheneinrichtung ausgewertet. Falls hierbei wenigstens ein bodennahes Hindernis erkannt wird, wird wenigstens ein Längsregelungsparameter des Kraftfahrzeugs zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses ermittelt. Als bodennahes Hindernis werden in diesem Zusammenhang insbesondere Bodenschwellen, Abflussvorrichtungen für Oberflächenwasser, wie beispielsweise Regenrinnen, oder erhöhte Fahrbahnbegrenzungen, wie beispielsweise Bordsteinkanten, verstanden, die vom Kraftfahrzeug entlang der Trajektorie zu überfahren und dementsprechend überfahrbar sind. Bei dem wenigstens einen Längsregelungsparameter kann es sich beispielsweise um eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein Motormoment handeln. Hierbei erlaubt der wenigstens eine Längsregelungsparameter ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auf das wenigstens eine bodennahe Hindernis anzupassen, das heißt beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit oder das Motormoment des Kraftfahrzeugs bei Bedarf zu erhöhen oder zu erniedrigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Trajektorie in Abhängigkeit von den Fahrbahnunebenheiten und insbesondere dem wenigstens einen bodennahen Hindernis ermittelt werden.
  • Beim wenigstens teilautomatisierten Steuern des Kraftfahrzeugs während des Einpark- oder Ausparkvorgangs wird das Kraftfahrzeug wenigstens teilautomatisiert bis zum Erreichen der Zielposition entlang der ermittelten Trajektorie bewegt, indem zumindest eine Längsregelung des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung des wenigstens einen ermittelten Längsregelungsparameters automatisch erfolgt. Mittels der Längsregelung werden Beschleunigungs- beziehungsweise Bremsvorgänge geregelt. Beispielsweise wird der wenigstens eine Längsregelungsparameter des Kraftfahrzeugs zum Befahren der Trajektorie, welcher beispielsweise aus einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil resultiert, mit dem wenigstens einen Längsregelungsparameter zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses mittels der Recheneinrichtung vergleichend gegenübergestellt. Wird eine Abweichung der jeweiligen Längsregelungsparameter erkannt, das heißt die jeweiligen Längsregelungsparameter unterscheiden sich voneinander, dann erfolgt eine Anpassung. Dies ist erforderlich, da unterschiedliche Anforderungen an die Längsregelung beim Befahren der Trajektorie der bevorzugt ebenen Oberfläche und der die Fahrbahnunebenheiten aufweisenden Oberfläche der Fahrbahn. Somit kann aufgrund des bekannten wenigstens einen bodennahen Hindernisses bereits vor dem Erreichen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses reagiert werden. Die automatische Längsregelung in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Längsregelungsparameter wird von einer Steuervorrichtung, vorzugsweise einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs, veranlasst.
  • Vorteilhaft an dem Verfahren ist, dass mittels der automatisch erfolgenden Längsregelung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des wenigstens einen ermittelten Längsregelungsparameters, welcher unter Berücksichtigung des wenigstens einen bodennahen Hindernisses ermittelt wird, eine mit optimaler Fahrgeschwindigkeit durchgeführte Bewegung des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie ermöglicht wird, auch wenn das wenigstens eine bodennahe Hindernis entlang der Trajektorie angeordnet ist. Die optimale Fahrgeschwindigkeit berücksichtigt beispielsweise das vorgegebene Geschwindigkeitsprofil. Des Weiteren vorteilhaft ist, dass frühzeitig ein auf das wenigstens eine bodennahe Hindernis abgestimmtes Überfahren eingeleitet und durchgeführt werden kann. Das bedeutet beispielsweise, dass ein Fahrzeugnutzer lediglich geringe Erschütterungen beim Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses wahrnimmt und somit ein Fahrkomfort des Fahrzeugnutzers erhöht wird. Auch wird das Kraftfahrzeug, während es entlang der Trajektorie wenigstens teilautomatisiert bewegt wird, nicht abrupt vom wenigstens einen bodennahen Hindernis abgebremst, da im Zuge der automatischen Längsregelung frühzeitig der wenigstens eine ermittelte Längsregelungsparameter eingestellt wird.
  • Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim wenigstens teilautomatisierten Steuern des Kraftfahrzeugs die Längsregelung des Kraftfahrzeugs beim Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses entlang der Trajektorie erschwert wird. Somit erlaubt ein frühzeitiges Erkennen und in dessen Folge ein vorzeitiges Reagieren auf das jeweilige bodennahe Hindernis das vorausschauende Steuern des Kraftfahrzeugs, wobei insbesondere der Fahrkomfort für den im Kraftfahrzeug sitzenden Fahrzeugnutzer während des wenigstens teilautomatisierten Einpark- oder Ausparkvorgangs bestehend bleibt. Des Weiteren können Schäden am Kraftfahrzeug, beispielsweise an einem Dämpfungssystem, vermieden werden, welche aus dem Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses mit zu großer Fahrgeschwindigkeit resultieren können.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Längsregelungsparameter eingestellt wird, wenn ein Mindestabstand zwischen dem wenigstens einen bodennahen Hindernis und dem Kraftfahrzeug beim Befahren der Trajektorie mit dem Kraftfahrzeug unterschritten wird. Um rechtzeitig eine Anpassung vornehmen zu können, wird die aktuelle Fahrzeugposition, beispielsweise die jeweilige Startposition zu Beginn des Einpark- oder Ausparkvorgangs, in Relation zu einer Position des wenigstens einen bodennahen Hindernisses ermittelt, welches auf der Trajektorie liegt. Hierbei wird beispielsweise ein Mittelpunkt des wenigstens einen bodennahen Hindernisses oder ein dem Fahrzeug nächstgelegener Punkt des wenigstens einen bodennahen Hindernisses der aktuellen Fahrzeugposition gegenübergestellt. Vorteilhaft ist, dass aufgrund des Mindestabstands mögliche Anpassungen des Fahrverhaltens, insbesondere das Einstellen des wenigstens einen Längsregelungsparameters, noch vor dem Erreichen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses erfolgen kann.
  • Die Erfindung sieht vor, dass zudem noch eine Querregelung des Kraftfahrzeugs bis zum Erreichen der Zielposition automatisch erfolgt. Das heißt, dass auch eine Lenkung des Kraftfahrzeugs im Zuge des wenigstens teilautomatisierten Bewegens des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Hierbei wird das Kraftfahrzeug durch eine Änderung eines Lenkwinkels entlang der Trajektorie bewegt, wobei die Änderung insbesondere in Abhängigkeit von der Längsregelung erfolgt. Vorteilhaft ist, dass durch die automatische Längs- und Querregelung des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug besonders komfortabel und sicher bewegt wird.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein Geschwindigkeitsprofil vorgegeben wird, gemäß welchem das Kraftfahrzeug die ermittelte Trajektorie befahren soll, wobei das wenigstens teilautomatisierte Bewegen entlang der Trajektorie zumindest außerhalb vom bodennahen Hindernis unter Einhaltung des Geschwindigkeitsprofils erfolgt. Das bedeutet beispielsweise, dass bei einer beliebigen Position des Kraftfahrzeugs beim Bewegen entlang der Trajektorie der wenigstens eine Längsregelungsparameter bekannt ist, mittels welchem das Kraftfahrzeug derart gesteuert werden kann, sodass eine jeweilige Fahrgeschwindigkeit dem Geschwindigkeitsprofil entlang der Trajektorie entspricht. Beispielsweise kann die Fahrgeschwindigkeit beim Bewegen des Kraftfahrzeugs von der Startposition ausgehend langsam ansteigenden, dann über einen längeren Zeitraum konstant sein und abschließend, vor dem Erreichen der Zielposition, langsam sinken, bis das Kraftfahrzeug stillsteht. Vorteilhaft ist, dass der Fahrzeugnutzer einen dem Geschwindigkeitsprofil entsprechenden Verlauf der Fahrgeschwindigkeit als besonders komfortabel empfindet, weil auf eine starke positive oder negative Fahrbeschleunigung verzichtet wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Kraftfahrzeug von der Startposition zur Zielposition bewegt und auf einen Stellplatz an der Zielposition eingeparkt, wenn der Einparkvorgang durchgeführt wird. Beim Durchführen des Ausparkvorgangs wird das Kraftfahrzeug vom Stellplatz ausgeparkt und von der Startposition am Stellplatz zu der von der Startposition unterschiedlichen Zielposition bewegt. Das heißt, der Stellplatz umfasst in Abhängigkeit vom Einpark- oder Ausparkvorgang entweder die Zielposition oder die Startposition. Die vom Stellplatz unterschiedliche Startposition beim Einparkvorgang beziehungsweise die vom Stellplatz abweichende Zielposition beim Ausparkvorgang umfasst beispielsweise einen Übergabeplatz, an welchem das Kraftfahrzeug den Einparkvorgang beginnt beziehungsweise den Ausparkvorgang beendet. Vorteilhaft ist, dass anhand des Stellplatzes somit der Einpark- oder Ausparkvorgang eindeutig identifizierbar ist und dementsprechend gesteuert werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass vor dem Ermitteln der Trajektorie für die Startposition und/oder die Zielposition eine jeweilige Parkinfrastrukturebene einer Parkinfrastruktur ermittelt wird, falls die Startposition und/oder die Zielposition innerhalb der Parkinfrastruktur angeordnet ist. Hierbei umfasst die Parkinfrastruktur beispielsweise ein mehrgeschossiges Parkhaus, innerhalb dessen wenigstens der Stellplatz für das Kraftfahrzeug angeordnet ist. Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise von einem Einfahrtsbereich des Parkhauses, welcher auf einer ebenerdig zur Fahrbahn angeordneten ersten Parkinfrastrukturebene angeordnet ist, zum Stellplatz einer von der ersten Parkinfrastrukturebene unterschiedlichen zweiten Parkinfrastrukturebene wenigstens teilautomatisiert gesteuert, dann befinden sich die Startposition und die Zielposition auf voneinander unterschiedlichen Parkinfrastrukturebenen. Um von der Parkinfrastrukturebene der Startposition zur Parkinfrastrukturebene der Zielposition zu gelangen, muss beispielsweise ein Höhenunterschied zwischen den jeweiligen Parkinfrastrukturebenen während des Einpark- und zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführten Ausparkvorgangs überwunden werden. Jene Daten, welche bauliche Gegebenheiten der Parkinfrastruktur, insbesondere Parkinfrastrukturebenen und Verbindungen zwischen den jeweiligen Parkinfrastrukturebenen, umfassen, können beispielsweise von der der Parkinfrastruktur zugeordneten fahrzeugfremden Servereinrichtung bereitgestellt werden. Vorteilhaft ist, dass dieser Höhenunterschied beim Ermitteln der Trajektorie und der entlang der Trajektorie angeordneten Fahrbahnunebenheiten berücksichtigt und beim wenigstens teilautomatisierten Bewegen des Kraftfahrzeugs überwunden werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem wenigstens einen Längsregelungsparameter um eine Motorleistung oder ein Motormoment oder eine Motordrehzahl oder eine Fahrgeschwindigkeit oder eine Fahrzeugbeschleunigung. Hierbei kann der wenigstens eine Längsregelungsparameter die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussen. Soll das Kraftfahrzeug mit konstanter Fahrgeschwindigkeit entlang der Trajektorie bewegt werden, wobei sich das wenigstens eine bodennahe Hindernis entlang der Trajektorie befindet, dann kann beispielsweise mittels Anpassung des Motormoments die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs konstant gehalten werden. Ist zum Überwinden einer Steigung des wenigstens einen bodennahen Hindernisses eine Erhöhung des Motormoments notwendig, erlaubt eine frühzeitige Anhebung des Motormoments ein Beibehalten der Fahrgeschwindigkeit. Vorteilhaft ist, dass unterschiedliche Längsregelungsparameter die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs beeinflussen und daher in Abhängigkeit von einer jeweiligen Situation verändert werden können.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass vor einem Erreichen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses der wenigstens eine Längsregelungsparameter eingestellt und nach dem Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses eine Einstellung des wenigstens einen Längsparameters zurückgesetzt wird. Handelt es sich bei dem wenigstens einen Längsparameter beispielsweise um die Fahrgeschwindigkeit, dann wird jene Fahrgeschwindigkeit, die zum Befahren der Trajektorie unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitsprofils ermittelt und zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses insbesondere erhöht wurde, nach dem Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses wieder eingestellt. Das bedeutet, dass eine kurzzeitige Erhöhung beziehungsweise Erniedrigung der Fahrgeschwindigkeit umgekehrt wird, sobald das Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses abgeschlossen wurde. Sowohl die kurzzeitige Erhöhung beziehungsweise Erniedrigung als auch ein Umkehrprozess werden jeweils von der Steuervorrichtung veranlasst. Vorteilhaft ist, dass mittels des Geschwindigkeitsprofils ein besonders auf die Trajektorie abgestimmtes Fahrverhalten umsetzbar ist und das Kraftfahrzeug effizient beim Befahren der Trajektorie betrieben werden kann.
  • Gemäß der Erfindung wird zumindest ein das bodennahe Hindernis charakterisierender Parameter bereitgestellt und der wenigstens eine Längsregelungsparameter unter Berücksichtigung dieses charakteristischen Parameters ermittelt. Der wenigstens eine charakteristische Parameter kann beispielsweise eine Höhenangabe des wenigstens einen bodennahen Hindernisses relativ zur Oberfläche der Fahrbahn und eine daraus resultierende Steigung sein, welche in eine Berechnung des wenigstens einen Längsregelungsparameters, beispielsweise einer erforderlichen Fahrgeschwindigkeit, einbezogen wird. Vorteilhaft ist, dass die Längsregelung anhand aktueller Informationen zu Fahrbahnunebenheiten, das heißt basierend auf dem zumindest einen charakteristischen Parameter, im Vorfeld angepasst werden kann. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der zumindest eine das bodennahe Hindernis charakterisierende Parameter zumindest eine der folgenden Informationen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses umfasst: eine geometrische Form; mindestens ein geometrisches Maß; eine Oberflächenbeschaffenheit; Erfindungsgemäß umfasst der charakterisierende Parameter eine Ausrichtung in Relation zur Trajektorie.
  • Aufgrund der geometrischen Form des wenigstens einen bodennahen Hindernisses wird beispielsweise ersichtlich, um welche Art von bodennahen Hindernis es sich handelt - beispielsweise eine scharfe Bordsteinkante oder eine langsam ansteigende Bodenschwelle, wobei die zum Überfahren der Bordsteinkante erforderliche Fahrgeschwindigkeit von jener Fahrgeschwindigkeit abweicht, die zum Überfahren der Bodenschwelle notwendig ist. Das wenigstens eine geometrische Maß des wenigstens einen bodennahen Hindernisses charakterisiert hierbei eine Ausprägung der geometrischen Form des wenigstens einen bodennahen Hindernisses. Das bedeutet beispielsweise, dass bei zwei Bodenschwellen gleicher Grundfläche, wobei die Grundfläche in der Oberfläche der Fahrbahn angeordnet ist, je nach Normalabstand eines Scheitelpunkts zur Oberfläche unterschiedliche Anforderungen an den jeweiligen wenigstens einen Längsregelungsparameter aufgrund einer relativen Höhenangabe und einer daraus resultierenden Steigung der jeweiligen Bodenschwelle stellen. Das heißt, für das Überfahren der steileren und höheren Bodenschwelle ist die Fahrgeschwindigkeit höher als beim Überfahren der weniger steilen und niedrigeren Bodenschwelle.
  • Die Oberflächenbeschaffenheit beschreibt insbesondere eine Topografie, das heißt physikalische aber auch chemische Eigenschaften von einer zu überfahrenden Oberfläche des wenigstens einen bodennahen Hindernisses. Sie wird beispielsweise mittels mechanischen und/oder optischen Messverfahren ermittelt und in entsprechenden Datenbanken hinterlegt. Anhand von Kennwerten der Oberflächenbeschaffenheit, beispielsweise Oberflächenrauheit und Oberflächengestalt, kann auf den Fahrwiderstand der Oberfläche des wenigstens einen bodennahen Hindernisses und in weiterer Folge auf den erforderlichen wenigstens einen Längsparameter rückgeschlossen werden. Des Weiteren kann der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf den Fahrkomfort, insbesondere auf Erschütterungen, Vibrationen und Geräusche, in der Längsregelung berücksichtigt werden.
  • Unter Ausrichtung wird insbesondere bei länglich ausgebildeten bodennahen Hindernissen eine Beziehung zwischen der Trajektorie und einer Achse, beispielsweise einer Längsachse, des wenigstens einen bodennahen Hindernisses verstanden. Länglich ausgebildete bodennahe Hindernisse sind erfindungsgemäß längliche Bodenschwellen, deren Längserstreckung im Verhältnis zu einer normal auf die Längsachse ausgerichteten Quererstreckung wesentlich größer ist. Das Überfahren der länglichen Bodenschwelle könnte (hier nicht beansprucht) beispielsweise derart erfolgen, dass die Trajektorie normal zur Längsachse entlang einer Querachse ausgerichtet ist. Hierbei wird ein minimaler Fahrweg über die längliche Bodenschwelle gewählt. Dieser Fahrweg zeichnet sich durch die größtmögliche Steigung und rasches Erreichen einer maximalen Erhöhung der Bodenschwelle aus. Erfindungsgemäß wird jedoch die längliche Bodenschwelle schräg gequert. Das bedeutet, dass die Trajektorie nicht normal zur Längsachse sondern beispielsweise in einem Winkel von 45° angeordnet ist. Der Fahrweg über die längliche Bodenschwelle ist länger als jener bei beispielsweise 90°, allerdings ist die Steigung geringer. Verläuft die Trajektorie hingegen entlang der Längsachse, ist der Fahrweg über das Hindernis größtmöglich. Zumindest ein Rad des Kraftfahrzeugs befindet sich während des Überfahrens auf der Bodenschwelle und kann in einer (geringen) Schräglage des Kraftfahrzeugs resultieren. Des Weiteren kann auch die Ausrichtung bei beispielsweise kegelsegmentartig erhabenen bodennahen Hindernissen Auswirkungen auf das erforderliche Motormoment haben. Je nachdem, ob das kegelsegmentartige Hindernis bei der maximalen Erhöhung oder versetzt auf einer Mantelfläche des Hindernisses gequert wird, ändert sich der Fahrweg über das jeweilige Hindernis und die zu überwindende Steigung.
  • Vorteilhaft ist, dass insbesondere aufgrund hinterlegter Daten zum jeweiligen bodennahen Hindernis der erforderliche wenigstens eine Längsregelungsparameter gut auf das jeweilige wenigstens eine bodennahe Hindernis abgestimmt und bereits im Vorfeld angepasst werden kann. Der Weiteren kann beispielsweise der Fahrweg, welcher zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses erforderlich ist, optimiert werden und aus dem wenigstens einen Parameter resultierende Informationen, wie die Steigung, die Ausprägung, die Oberfläche oder die Ausrichtung, des wenigstens einen bodennahen Hindernisses in die Ermittlung des wenigstens einen Längsregelungsparameters einfließen.
  • Einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zufolge werden jene die Fahrbahnunebenheiten charakterisierenden Daten von zumindest einer Datenquelle bereitgestellt. Die Datenquelle ist zumindest eine mittels einer Kommunikationsverbindung mit dem Kraftfahrzeug verbundene fahrzeugfremde Servereinrichtung und/oder ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs und/oder die fahrzeugseitige Sensoreinrichtung. Bei der zumindest einen fahrzeugfremden Servereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine öffentliche oder nicht-öffentliche Rechnerwolke, einen sogenannten Cloud-Dienst. Hierbei wird das Kraftfahrzeug mit der zumindest einen fahrzeugfremden Servereinrichtung vor dem geplanten Einparken- oder Ausparkvorgang automatisch mittels der Kommunikationsverbindung verbunden. Das bedeutet, dass ein Austausch von Daten, insbesondere bezüglich Fahrbahnunebenheiten, zwischen der zumindest einen fahrzeugfremden Servereinrichtung und dem Kraftfahrzeug, insbesondere der Recheneinrichtung, mittels der Kommunikationsverbindung möglich ist. Hierfür wird eine Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs über die Kommunikationsverbindung mit einer Kommunikationseinrichtung der zumindest einen fahrzeugfremden Servereinrichtung verbunden. Das Navigationssystem kann beispielsweise im Kraftfahrzeug verbaut oder einem mobilen Endgerät des Fahrzeugnutzers, beispielsweise einem Mobiltelefon, zugeordnet sein. Bei der fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung handelt es sich insbesondere um Sensoren, welche vorzugsweise eine Fahrzeugumgebung in einem Nahbereich des Kraftfahrzeugs, das heißt vor und/oder hinter dem Kraftfahrzeug, erfassen.
  • Sämtliche Datenquellen stellen sogenannte virtuelle Karten- oder Geoinformationen in jeweiligen Datenbanken bereit, welche insbesondere für das Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses erforderliche Informationen erhalten. Diese Datenbanken können beispielsweise auch spezifische Informationen zu Sonderzielen, sogenannten Points of Interest (POI), enthalten. Diese mittels der Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs empfangenen Daten werden beispielsweise von der Recheneinrichtung ausgewertet. Vorteilhaft ist, dass anhand dieser Daten die Längsregelung des Kraftfahrzeugs beim Manövrieren des Fahrzeugs entlang der Trajektorie angepasst werden kann. Mögliche Probleme bei der automatischen Längsregelung, beispielsweise eine unzulässige nachträgliche Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit, können somit vermieden werden. Des Weiteren vorteilhaft ist, dass hierbei gegebenenfalls mehrere unterschiedliche Datenquellen miteinander kombinierbar sind und somit eine möglichst genaue Detektion des wenigstens einen bodennahen Hindernisses erfolgen kann.
  • Einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zufolge ist die zumindest eine fahrzeugfremde Servereinrichtung Bestandteil einer Parkinfrastruktur. Das bedeutet, dass die beispielsweise als Parkplatz oder Parkhaus ausgeführte Parkinfrastruktur die Servereinrichtung umfasst. Die Servereinrichtung kann insbesondere Daten bereitstellen, welche die innerhalb der Parkinfrastruktur angeordneten Fahrbahnunebenheiten charakterisieren. Vorteilhaft ist, dass insbesondere die für das Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses erforderlichen Informationen über die direkte Kommunikationsverbindung von der fahrzeugfremden Servereinrichtung dem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden können.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug auf Basis von zumindest einer der folgenden Ortsinformationen lokalisiert wird: digitale Kartendaten und/oder Sensordaten des Kraftfahrzeugs und/oder einer Zieleingabe eines Fahrzeugnutzers. Die Lokalisierung umfasst insbesondere eine Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition und einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs innerhalb der Fahrzeugumgebung. Die digitalen Kartendaten können beispielsweise aus Datenbanken der wenigstens einen fahrzeugfremden Servereinrichtung oder dem Navigationssystem stammen. Sensordaten des Kraftfahrzeugs umfassen beispielsweise Werte aus odometrischen Messungen oder Messungen von Umfeldsensoren. Diese Werte werden insbesondere von Winkelsensoren wie Lenkwinkelsensoren für eine elektronische Stabilitätskontrolle (ESP), Ultraschallsensoren wie Abstandssensoren oder Drehratensensoren wie Giersensoren des ESPs oder eines Antiblockiersystems (ABS) erfasst und können mit Ortsinformationen eines globalen Navigationssatellitensystems, beispielsweise GPS, GLONASS, Galileo oder Beidou kombiniert werden. Hierfür werden die Ortsinformationen des globalen Navigationssatellitensystems mittels einer fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung empfangen. Die Zieleingabe des Fahrzeugnutzers kann beispielsweise durch eine aktive Eingabe auf einer Benutzeroberfläche des Navigationssystems erfolgen. Des Weiteren ist denkbar, dass weitere Ortsinformationen des Fahrzeugnutzers, wie Kalendereinträge, zur Lokalisierung herangezogen werden. Vorteilhaft ist, dass mittels der Lokalisierung die aktuelle Fahrzeugposition und die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt werden können. Basierend auf diesen kann beispielsweise die Trajektorie oder aber auch der Mindestabstand zum wenigstens einen bodennahen Hindernis ermittelt werden. Vorteilhaft ist, dass die Lokalisierung auch eine zumindest teilautomatisierte Steuerung des Kraftfahrzeugs innerhalb der Fahrzeugumgebung erlaubt. Hierbei können insbesondere geografische Besonderheiten, beispielsweise nicht überfahrbare Objekte, räumliche Begrenzungen, die Neigung der Fahrbahn oder Infrastrukturbestandteile der Fahrzeugumgebung mit in die Ermittlung der Trajektorie und in weiterer Folge in die Ermittlung des Geschwindigkeitsprofils und des wenigstens einen Längsparameters der Fahrgeschwindigkeit einfließen.
  • Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung, wobei die Steuervorrichtung und das Kraftfahrzeug Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte umfassen.
  • Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, während eines wenigstens teilautomatisierten Einparkvorgangs auf einen Stellplatz einer Parkinfrastruktur;
    Fig. 2
    in schematischer Darstellung ein erster Aktionsflussgraph für ein Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten Einparkvorgang auf den Stellplatz der Parkinfrastruktur gemäß einer ersten Ausführungsform; und
    Fig. 3
    in schematischer Darstellung zweiter erster Aktionsflussgraph für ein Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten Einparkvorgang auf den Stellplatz der Parkinfrastruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 skizziert, das auf einen Stellplatz 11 wenigstens teilautomatisiert eingeparkt wird. Vorliegend ist der Stellplatz 11 in einem Parkhaus 12 auf einer Parkhausebene 32 angeordnet. Unter dem Parkhaus 12 ist im Allgemeinen eine Parkinfrastruktur zu verstehen, welche beispielsweise auch ein nicht überdachter Parkplatz oder ein Parkstreifen sein kann. Bei mehrgeschossigen Parkhäusern 12, welche mehrere Parkhausebenen 32 aufweisen, wird unter der Parkhausebene 32 auch eine Parkinfrastrukturebene verstanden.
  • Das Kraftfahrzeug 10 umfasst fahrzeugseitig ein Navigationssystem 13, eine Sensoreinrichtung 14, eine Recheneinrichtung 15, eine Kommunikationseinrichtung 16 und eine Steuervorrichtung 17. Alternativ kann das Kraftfahrzeug 10 lediglich eine Schnittstelle für ein fahrzeugfremdes Navigationssystem aufweisen, sodass beispielsweise auf das Navigationssystem eines mobilen Endgerätes, beispielsweise eines Mobiltelefons eines Fahrzeugnutzers, zugegriffen werden kann.
  • Die fahrzeugseitige Sensoreinrichtung 14 erfasst mittels diverser Sensoren, wie beispielsweise Kameras, Ultraschallsensoren und Lasersensoren, eine nähere Fahrzeugumgebung 18. Von der Sensoreinrichtung 14 erfasste Informationen zur näheren Fahrzeugumgebung 18 umfassen insbesondere freie Stellplätze 11 und mit anderen Fahrzeugen 10' belegte Stellplätze 11`, eine aktuelle Fahrzeugposition, insbesondere eine Startposition 19, und eine Zielposition 19`, potenziell befahrbare Flächen 21, wie Verbindungswege zwischen den Stellplätzen 11, 11', oder nicht überfahrbare Hindernisse 22, wie Begrenzungsmauern. Diese Informationen werden der Recheneinrichtung 15 zugeführt, welche den Stellplatz 11 und in weiterer Folge eine optimale Fahrroute in Form einer Trajektorie 23 von der Startposition 19 zur Zielposition 19` am Stellplatz 11 ermittelt und ein Geschwindigkeitsprofil 20 zum Befahren der Trajektorie 23 vorgibt. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinrichtung 16 kann mit einer fahrzeugfremden Kommunikationseinrichtung 24 einer fahrzeugfremden Servereinrichtung 25 eine Kommunikationsverbindung 26 für einen Austausch, das heißt ein Senden und ein Empfangen, von Daten 27 aufbauen. Des Weiteren können die Daten 27 von einem globalen Navigationssatellitensystem 28, wie einem GPS, von einer fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung 29 empfangen werden. Die Daten 27, welche des Weiteren auch vom Navigationssystem 13 stammen können, enthalten hierbei charakteristische Informationen zu Fahrbahnunebenheiten, insbesondere zu überfahrbaren bodennahen Hindernissen 30, welche sich in der näheren Fahrzeugumgebung 18 und im Speziellen entlang der Trajektorie 23 befinden.
  • Die Daten 27 werden in der Recheneinrichtung 15 ausgewertet und falls wenigstens ein bodennahes Hindernis 30 erkannt wird, wird wenigstens ein Längsparameter, insbesondere eine erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 oder aber auch eine Motorleistung, ein Motormoment, eine Motordrehzahl oder eine Fahrzeugbeschleunigung zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30 ermittelt. Als bodennahe und überfahrbare Hindernisse 30 werden in diesem Zusammenhang insbesondere Bodenschwellen, Abflussvorrichtungen für Oberflächenwasser wie beispielsweise Regenrinnen oder erhöhte Fahrbahnbegrenzungen wie Bordsteinkanten verstanden. Die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 wird unter Berücksichtigung wenigstens eines charakteristischen Parameters des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30, wie einer Ausrichtung in Relation zur Trajektorie 23, einer geometrischen Form und mindestens eines geometrischen Maßes und einer Oberflächenbeschaffenheit des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30 ermittelt.
  • Anhand der Steuervorrichtung 17 erfolgt eine zumindest automatische Längsregelung des Kraftahrzeugs 10, während eines wenigstens teilautomatisierten Einparkvorgangs des Kraftfahrzeugs 10 auf den Stellplatz 11. Zudem kann auch noch eine Querregelung des Kraftfahrzeugs 10 erfolgen. Vor dem Erreichen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30, das heißt wenn ein Mindestabstand zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem wenigstens einen bodennahen Hindernis 30 unterschritten wird, wird mittels der Steuervorrichtung 17 die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 eingestellt. Das Einstellen der erforderlichen Fahrgeschwindigkeit 31 erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von einer Form des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30 und des vorgegebenen Geschwindigkeitsprofils 20.
  • Weichen das vorgegebene Geschwindigkeitsprofil 20 und die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 voneinander ab, dann kann gegebenenfalls eine Anpassung erfolgen, wenn es das wenigstens eine bodennahe Hindernis 30 erfordert. Wird eine Erhebung erkannt, wird die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 eingestellt, um einen Fahrwiderstand zu überwinden und ohne Abbremsen das wenigstens eine bodennahe Hindernis 30 überwinden zu können beziehungsweise einen Stillstand des Kraftfahrzeugs 10 vermeiden zu können. Wird hingegen eine Senke erkannt, wird die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 eingestellt, um möglichst sanft das wenigstens eine bodennahe Hindernis 30 überfahren zu können.
  • Beim wenigstens teilautomatisierten Einparkvorgang des Kraftfahrzeugs 10 auf den Stellplatz 11 des Parkhauses 12 in Fig. 1 befindet sich das Kraftfahrzeug 10 auf der Parkhausebene 32, auf welcher vorliegend in zwei Reihen jeweils mehrere Stellplätze 11, 11' nebeneinander angeordnet sind. Anhand der fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung 14 werden die mit Fahrzeugen 10' belegten Stellplätze 11' und die unbelegten Stellplätze 11 identifiziert und mittels der Recheneinrichtung 15 jener Stellplatz 11 ermittelt, auf welchem das Kraftfahrzeug 10 geparkt werden soll. Die Trajektorie 23 wird von der als Startposition 19 identifizierten aktuellen Fahrzeugposition entlang der befahrbaren Fläche 21 zur Zielposition 19` am Stellplatz 11 ermittelt. Des Weiteren wird das Geschwindigkeitsprofil 20 zum Befahren der Trajektorie 23 vorgegeben. Um auf eventuelle Fahrbahnunebenheiten entlang der Trajektorie 23 reagieren zu können, werden bereitgestellte Daten 27 von der Recheneinrichtung 15 ausgewertet.
  • In Fig. 1 werden mehrere, räumlich voneinander getrennte bodennahe Hindernisse 30, zwei kegelsegmentartige erhabene Bodenschwellen und eine vertiefte Abflussrinne, entlang der Trajektorie 23 erkannt. Basierend auf den Daten 27 werden die jeweils erforderlichen Fahrgeschwindigkeiten 31 zum Überfahren des jeweiligen bodennahen Hindernisses 30 mittels der Recheneinrichtung 15 ermittelt. Während des eigentlichen Einparkens, das heißt dem Befahren der Trajektorie 23 in Kombination mit dem Überfahren der erkannten bodennahen Hindernisse 30, das heißt dem Bewegen des Kraftfahrzeugs 10 von der Startposition 19 zur Zielposition 19`, und dem Abstellen des Kraftfahrzeugs 10 an der Zielposition 19' auf den Stellplatz 11, erfolgt zumindest die Längsregelung automatisch mittels der Steuervorrichtung 17. Vor dem Erreichen des jeweiligen bodennahen Hindernisses 30 wird beim Unterschreiten des Mindestabstands zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem jeweiligen bodennahen Hindernis 30 die jeweils erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 eingestellt. Nach dem Überfahren des jeweiligen bodennahen Hindernisses 30 wird die eingestellte Fahrgeschwindigkeit 31 wieder auf das Geschwindigkeitsprofil 20 zurückgesetzt.
  • In Fig. 2 und Fig. 3 ist das Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten Einparken des Kraftfahrzeugs 10 auf den Stellplatz 11 schematisch skizziert, welches mittels der fahrzeugseitigen Steuervorrichtung 17 durchgeführt wird. Beide Darstellungen zeigen ähnliche Verfahrensabläufe und unterscheiden sich lediglich im Verfahrensschritt S4, in welchem auf unterschiedliche Datenquellen zurückgegriffen wird. Um das Verfahren in der als mehrgeschossiges Parkhaus 12 ausgebildeten Parkinfrastruktur ausführen zu können, werden fakultativ vorbereitende Verfahrensschritte VS1 und VS2 durchgeführt, welche für eine Durchführung des Verfahrens in diesem konkreten Anwendungsfall erforderlich sind.
  • In einem vorbereitenden Verfahrensschritt VS1 wird ermittelt, ob das Parkhaus 12 befahren wird. Hierfür werden diverse Ortsinformationen des Navigationssystems 13, der fahrzeugfremden Servereinrichtung 25 und des globalen Navigationssatellitensystems 28 bereitgestellt. Diese beinhalten vorliegend ein Navigationsziel 33 aus einer Zieleingabe des Fahrzeugnutzers und des Weiteren auch digitale Kartendaten 34 und Sonderzieldaten 35 aus Datenbanken des Navigationssystems 13 und der fahrzeugfremden Servereinrichtung 25, wobei die fahrzeugfremde Servereinrichtung 25 insbesondere Bestandteil der Parkinfrastruktur sein kann Des Weiteren werden mittels der fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung 29 Positionsdaten vom globalen Navigationssatellitensystem 28 empfangen.
  • In einem weiteren vorbereitenden Verfahrensschritt VS2 wird eine aktuelle Parkhausebene 32, auf welcher sich der Stellplatz 11 befindet, ermittelt. Hierfür werden Fahrzeugbewegungsdaten 36, welche mit Positionsdaten des globalen Navigationssatelliten 28 kombiniert werden, und Werte aus anderen Messungen der fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung 14 herangezogen. Des Weiteren kann eine Erfassung von spezifischen Parkinfrastrukturelementen, wie Ticketautomaten, Schranken oder Rampen, mittels der fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung 14 Aufschluss über die jeweilige Parkhausebene 32 geben. Die Erfassung von spezifischen Parkinfrastrukturelementen ist grafisch nicht abgebildet.
  • In den Verfahrensschritten S1-S3 wird der Stellplatz 11, die Trajektorie 23 zum Erreichen des Stellplatzes 11 und das Geschwindigkeitsprofil 20 zum Befahren der Trajektorie 23 ermittelt. Hierbei werden die von der fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung 14, beispielsweise mittels Ultraschallsensoren, erfassten Informationen zur Fahrzeugumgebung 18 mittels der Recheneinrichtung 15 ausgewertet.
  • In einem nächsten Verfahrensschritt S4 werden Daten 27, welche Fahrbahnunebenheiten zumindest entlang der Trajektorie 23 charakterisieren, mittels der Recheneinrichtung 15 ausgewertet. In Fig. 2 stammen die Daten 27 von digitalen Kartendaten 34 und Sonderzieldaten 35 der Datenbanken des Navigationssystems 13 und der fahrzeugfremden Servereinrichtung 25. In Fig. 3 hingegen stammen die Daten 27 ausschließlich von der dem Parkhaus 12 zugeordneten fahrzeugfremden Servereinrichtung 25, welche über die Kommunikationsverbindung 26 die Daten 27 übermittelt.
  • Wird im nächsten Verfahrensschritt S5 bei einem Abgleich der Trajektorie 23 und der die Fahrbahnunebenheiten charakterisierenden Daten 27 das bodennahe Hindernis 30 auf der Trajektorie 23 erkannt, wird im Verfahrensschritt S6 überprüft, ob das vorgegebene Geschwindigkeitsprofil 20 dazu geeignet ist, das bodennahe Hindernis 30 zu überfahren. Wird insbesondere die Überwindung des Fahrwiderstandes gewünscht, dann wird überprüft, ob das Geschwindigkeitsprofil 20 zum Überfahren des bodennahen Hindernisses 30 ausreicht. Hierfür werden insbesondere Parameter des bodennahen Hindernisses 30, wie die Ausrichtung in Relation zur Trajektorie 23, die geometrische Form und deren Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit herangezogen. Ist die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 höher als das vorgegebene Geschwindigkeitsprofil 20, wird die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 eingestellt.
  • Wird hingegen im Verfahrensschritt S5 kein bodennahes Hindernis 30 erkannt beziehungsweise ist trotz erkanntem bodennahen Hindernis 30 das Geschwindigkeitsprofil 20 zum Überfahren des bodennahen Hindernisses 30 geeignet, wie in Verfahrensschritt S6 überprüft wird, dann erfolgt keine Anpassung der Längsregelung. Die Trajektorie 23 und das erkannte bodennahe Hindernis 30 werden mit dem Geschwindigkeitsprofil 20 befahren beziehungsweise überfahren.
  • Insgesamt zeigt das Beispiel, wie mit dem Verfahren das wenigstens teilautomatisierten Einparken des Kraftfahrzeugs 10 auf den Stellplatz 11 umsetzbar ist, wenn das Kraftfahrzeug 10 beim Befahren entlang der Trajektorie 23 zum Stellplatz 11 mit dem Geschwindigkeitsprofil 20 betrieben wird und, falls sich auf der Trajektorie 23 das wenigstens eine bodennahe Hindernis 30 befindet, die erforderliche Fahrgeschwindigkeit 31 zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses 30 eingestellt wird. Die erforderlichen Daten 27 können hierbei von unterschiedlichen Datenquellen zur Verfügung gestellt werden.
  • Analog kann auch ein Ausparkvorgang des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt werden, wobei das Kraftfahrzeug 10 vom Stellplatz 11 ausgeparkt von der Startposition 19 am Stellpatz 11 zu der von der Startposition 19 unterschiedlichen Zielposition 19` bewegt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Kraftfahrzeug
    10'
    Fahrzeug
    11
    Stellplatz
    11'
    Stellplatz
    12
    Parkhaus
    13
    Navigationssystem
    14
    Sensoreinrichtung
    15
    Recheneinrichtung
    16
    Kommunikationseinrichtung
    17
    Steuervorrichtung
    18
    Fahrzeugumgebung
    19
    Startposition
    19'
    Zielposition
    20
    Geschwindigkeitsprofil
    21
    befahrbare Fläche
    22
    Hindernis
    23
    Trajektorie
    24
    Kommunikationseinrichtung
    25
    Servereinrichtung
    26
    Kommunikationsverbindung
    27
    Daten
    28
    globales Navigationssatellitensystem
    29
    Empfangseinrichtung
    30
    Hindernis
    31
    Fahrgeschwindigkeit
    32
    Parkhausebene
    33
    Navigationsziel
    34
    Kartendaten
    35
    Sonderzieldaten
    36
    Fahrzeugbewegungsdaten
    VS1
    Verfahrensschritt
    VS2
    Verfahrensschritt
    S1-S3
    Verfahrensschritte
    S4
    Verfahrensschritt
    S5
    Verfahrensschritt
    S6
    Verfahrensschritt

Claims (13)

  1. Verfahren zum wenigstens teilautomatisierten Steuern eines Kraftfahrzeugs (10) während eines Einpark- oder Ausparkvorgangs, umfassend folgende Schritte:
    - Ermitteln einer Zielposition (19`) für den Einpark- oder Ausparkvorgang;
    - Ermitteln einer Trajektorie (23) zum Erreichen der Zielposition (19`) ausgehend von einer Startposition (19) des Kraftfahrzeugs (10);
    - Bereitstellen von Daten (27), welche Fahrbahnunebenheiten zumindest entlang der Trajektorie (23) charakterisieren;
    - falls anhand der bereitgestellten Daten (27) wenigstens ein bodennahes Hindernis (30) entlang der Trajektorie (23) erkannt wird: Ermitteln von wenigstens einem Längsregelungsparameter des Kraftfahrzeugs (10) zum Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30);
    - wenigstens teilautomatisiertes Bewegen des Kraftfahrzeugs (10) bis zum Erreichen der Zielposition (19`) entlang der ermittelten Trajektorie (23), indem zumindest eine Längsregelung des Kraftfahrzeugs (10) unter Berücksichtigung des wenigstens einen ermittelten Längsregelungsparameters automatisch erfolgt,
    wobei der wenigstens eine Längsregelungsparameter eingestellt wird, wenn ein Mindestabstand zwischen dem wenigstens einen bodennahen Hindernis (30) und dem Kraftfahrzeug (10) beim Befahren der Trajektorie (23) mit dem Kraftfahrzeug (10) unterschritten wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zudem noch eine Querregelung des Kraftfahrzeugs (10) bis zum Erreichen der Zielposition (19) automatisch erfolgt, und
    das wenigstens eine bodennahe Hindernis jeweils eine längliche Bodenschwelle ist und
    zumindest ein das bodennahe Hindernis (30) charakterisierender Parameter bereitgestellt und der wenigstens eine Längsregelungsparameter unter Berücksichtigung dieses charakteristischen Parameters ermittelt wird, wobei
    der zumindest eine charakteristische Parameter eine Ausrichtung des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30) in Relation zur Trajektorie (23) umfasst, und
    die längliche Bodenschwelle schräg gequert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Geschwindigkeitsprofil (20) vorgegeben wird, gemäß welchem das Kraftfahrzeug (10) die ermittelte Trajektorie (23) befahren soll, wobei das wenigstens teilautomatisierte Bewegen entlang der Trajektorie (23) zumindest außerhalb vom bodennahen Hindernis (30) unter Einhaltung des Geschwindigkeitsprofils (20) erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kraftfahrzeug (10), falls der Einparkvorgang durchgeführt wird, von der Startposition (19) zur Zielposition (19`) bewegt und auf einem Stellplatz (11) an der Zielposition (19`) eingeparkt und, falls der Ausparkvorgang durchgeführt wird, vom Stellplatz (11) ausgeparkt und von der Startposition (19) am Stellplatz (11) zu der von der Startposition (19) unterschiedlichen Zielposition (19`) bewegt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    falls die Startposition (19) und/oder die Zielposition (19`) innerhalb einer Parkinfrastruktur angeordnet sind, vor dem Ermitteln der Trajektorie (23) für die Startposition (19) und/oder die Zielposition (19`) eine jeweilige Parkinfrastrukturebene der Parkinfrastruktur ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es sich bei dem wenigstens einen Längsregelungsparameter um
    - eine Motorleistung oder
    - ein Motormoment oder
    - eine Motordrehzahl oder
    - eine Fahrzeuggeschwindigkeit (31) oder
    - eine Fahrzeugbeschleunigung
    handelt.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Trajektorie (23) in Abhängigkeit von den Fahrbahnunebenheiten und insbesondere dem wenigstens einen bodennahen Hindernis (30) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor einem Erreichen des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30) der wenigstens eine Längsregelungsparameter eingestellt wird und nach dem Überfahren des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30) eine Einstellung des wenigstens einen Längsregelungsparameters zurückgesetzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der wenigstens eine charakteristische Parameter zumindest eine der folgenden Informationen umfasst:
    - eine geometrische Form des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30);
    - mindestens ein geometrisches Maß des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30);
    - eine Oberflächenbeschaffenheit des wenigstens einen bodennahen Hindernisses (30).
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    jene die Fahrbahnunebenheiten charakterisierenden Daten (27) von zumindest einer Datenquelle bereitgestellt werden, wobei die Datenquelle
    - zumindest eine mittels einer Kommunikationsverbindung (26) mit dem Kraftfahrzeug (10) verbundene fahrzeugfremde Servereinrichtung (25) und/oder
    - ein Navigationssystem (13) des Kraftfahrzeugs (10) und/oder
    - eine fahrzeugseitige Sensoreinrichtung (14)
    ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zumindest eine fahrzeugfremde Servereinrichtung Bestandteil einer Parkinfrastruktur ist.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kraftfahrzeug (10) auf Basis von zumindest einer der folgenden Ortsinformationen lokalisiert wird:
    - digitale Kartendaten;
    - Sensordaten des Kraftfahrzeugs (10);
    - eine Zieleingabe eines Fahrzeugnutzers.
  12. Steuervorrichtung (17) für ein Kraftfahrzeug (10), ausgebildet zum wenigstens teilautomatisierten Steuern des Kraftfahrzeugs (10) während eines Einpark- oder Ausparkvorgangs gemäß einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, indem die Steuervorrichtung (17) Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte umfasst.
  13. Kraftfahrzeug (10) mit einer Steuervorrichtung (17) nach Anspruch 12.
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